作物生长模拟模型及其应用
温室作物生长模拟模型
• 2、国内
国内农业计算机的应用开始于 70 年代中期， 到80年代初期开始研究计算机应用于温室环境 的控制管理。进入90年代随着国外现代化温室 设备不断引进以及温室计算机应用水平的提高， 特别是现代化信息技术的飞速发展，也为设施 农业提供了前所未有的发展动力。但总体来说， 国内温室作物模型的研究方面尚处于前期准备 阶段或起步阶段。
• 荷兰 的作物生长模拟模型特点是强调作物的共性，只 要输入所需要的统一参数和数据，模型可适合于大多 数作物。这就决定于模型 在应用于评价农业生态系统 生产力和农场决策方面的研究工作较深入 。但模型对 播种密度，光合产物在各器官分配受光温水影响，库 和源间的关系和根系生长及其对养分和水分吸收机理 考虑较粗。 • 美国建立的作物生长模型，深入考虑作物共同生长机 理，还强调各种作物的特点，建立不同作物生长模拟 模型。 主要目的是研究作物生长生物化学过程和环境 的关系及解决作物栽培和管理中的一些实际问题 ，为 作物生长管理和决策提供依据。
1. 基于现场总线技术的 计算机分布式控制系统
现场总线计算机分布式控制系统示意图
国内首创的新一代网络集成式全分布温室控制系统 系统特点
①现场控制设备具有通信的功能，具有设备之间互可操作性， 便于构成底层控制网络；
②通信标准公开一致，使系统具备良好的开放性；
③功能块与结构规范化，使相同功能设备间具有互换性； ④控制功能下放到现场，系统结构具备良好的机动灵活性； ⑤用一对双绞线可挂接多个控制设备，节省安装和维护费用； ⑥采用数字传输监控信息，大大提高了系统的可靠性；
三、现状与问题
• 相当一部分温室、尤其是大型连栋温室生产效益低。 • 生产能耗大、成本高。 • 温室环境调控能力和调控水平、生产管理水平低，仍主要是 依据管理者个人经验和主观感觉进行决策的粗放式管理。 • 温室环境调控与生产管理设施未完善配套。 • 温室是一个复杂的系统，室内环境受外界自然条件、结构和 环境调控设施等因素影响；而温室栽培植物的生长和产量、 品质是环境、水肥和生产管理等多因素综合作用的结果。因 此，温室环境的合理调控和生产高效管理是一项复杂的工作， 只有依靠有效的调控管理设施，采用现代计算机信息技术， 实行智能化调控，才可以达到理想的效果。
作物生长模拟模型研究和应用综述
作物生长模拟模型研究和应用综述作物生长模拟模型研究和应用综述摘要：作物生长模拟模型作为一种重要的农业科学工具，能够模拟和预测作物生长的过程和产量，对农业生产具有重要的指导意义。
本文综述了作物生长模拟模型的研究现状和应用情况，包括模型的发展历程、模型结构与参数推导、模型验证与评价、模型应用领域等。
通过对近年来的研究进展进行梳理和总结，旨在为作物科学领域相关研究人员提供参考和借鉴。
关键词：作物生长模拟模型；发展历程；模型结构；参数推导；模型验证；模型评价；模型应用1. 引言作物生长模拟模型是基于作物生理生态过程的数学表示，通过对光能、水分、温度和营养等环境因素影响下作物生长的模拟，能够为农业生产提供科学依据。
自上世纪60年代起，作物生长模拟模型的研究迅速发展，并在农业科学、气象学、资源环境等领域得到广泛应用。
本文旨在全面梳理作物生长模拟模型的研究现状和应用情况，为相关研究人员提供参考和借鉴。
2. 作物生长模拟模型的发展历程2.1 早期模型早期的作物生长模拟模型主要基于经验公式和统计关系，如蒸散发模型和生长势模型。
这些模型简单直观，但对作物生理过程描述不准确，模拟精度较低。
2.2 生物物理模型生物物理模型通过考虑作物的生理生态过程，建立物理机制与参数之间的关系，提高了模型的精度与准确性。
该类模型主要包括光合模型、水分模型、温度模型等。
2.3 动态模型动态模型考虑了作物生长过程中不同生育阶段的特点，建立了动态的生长过程描述，提高了模型的实用性。
这类模型包括基于氮、磷等营养物质的模型、基于作物品种的模型等。
3. 作物生长模拟模型的结构与参数推导作物生长模拟模型通常包括四个部分：能量收支模块、水分平衡模块、碳氮平衡模块和生长发育模块。
其中，能量收支模块描述了作物光能的利用与传递过程，水分平衡模块描述了作物水分的吸收与利用过程，碳氮平衡模块描述了作物碳氮的吸收与利用过程，生长发育模块描述了作物的生长发育过程。
作物生长模拟模型研究和应用综述
作物生长模拟模型探究和应用综述作物生长模拟模型是农业科学领域中的重要工具，可以援助农业探究者和农夫进行科学的农作物种植管理。
该模型利用数学和计算机技术，通过对作物的生长过程进行模拟和猜测，为农业生产决策提供科学依据。
作物生长模拟模型的探究和应用已经取得了显著的效果，本文将综述作物生长模拟模型的探究进展和应用状况。
作物生长模拟模型的探究主要集中于作物的生永生理过程和环境因素的互相作用干系。
通过对光、温度、水分、营养等因素的监测和分析，探究者可以建立相应的数学模型，再通过计算机模拟作物的生长和发育过程。
作物生长模拟模型的探究方法多种多样，包括基于物理原理的模型、基于统计学的模型、基于机器进修的模型等。
这些模型中最常用的是基于物理原理的模型，其基本假设是作物的生长和发育过程受到光合作用、呼吸作用、吸纳养分等物理过程的影响。
作物生长模拟模型的应用广泛，主要包括农作物产量猜测、作物品种适应性评估、灾难风险评估、耕作管理优化等。
通过模拟和猜测作物生长过程，可以准时依据环境因素的变化来调整作物的种植结构，合理打算农作物的种植时间和田间管理措施，最大限度地提高农作物的产量和质量。
作物生长模拟模型还可以评估不同作物品种在不同环境条件下的适应性，为农业科研人员和农夫选择适合的作物品种提供科学依据。
此外，作物生长模拟模型还可以用于评估农作物受灾的风险，并为灾难应急管理提供决策支持。
目前，作物生长模拟模型的探究仍面临一些挑战。
一方面，作物的生长过程受到多种环境因素的影响，涉及的参数和变量较多，探究者需要对这些参数和变量进行准确测定和模拟。
另一方面，作物生长模拟模型的建立和验证需要大量的试验数据，但得到这些数据通常需要耗费大量的时间和人力资源。
此外，作物生长模拟模型的效用也受到不同环境条件和农业管理措施的影响，模型在不同地区和不同年份的应用效果可能存在差异。
为了进一步推行作物生长模拟模型的探究和应用，我们需要加强多学科的合作，包括农业科学、计算机科学、统计学等领域的专家和探究者的合作。
《2024年作物生长模拟模型研究和应用综述》范文
《作物生长模拟模型研究和应用综述》篇一一、引言随着科技的发展，作物生长模拟模型作为一种研究作物生长、优化农业生产过程的技术手段，已得到了广泛的关注和应用。
通过对作物生长环境的模拟和预测，这种模型可以帮助农业科学家和农民更好地理解作物生长的规律，优化农业资源利用，提高作物产量和品质。
本文将对作物生长模拟模型的研究和应用进行综述。
二、作物生长模拟模型的基本原理和分类作物生长模拟模型是一种基于数学、生物学和生态学原理的计算机模型，用于模拟作物的生长过程和环境影响。
根据不同的研究目的和应用领域，作物生长模拟模型可以分为多种类型。
常见的分类方式包括：基于过程的模型、基于统计的模型和混合模型等。
基于过程的模型主要关注作物的生理生态过程，如光合作用、呼吸作用、水分吸收等，通过数学方程描述这些过程，模拟作物的生长和发育。
基于统计的模型则主要依据历史数据和统计方法，预测作物的生长和产量。
混合模型则结合了两种模型的优点，既考虑了作物的生理生态过程，又利用了历史数据和统计方法。
三、作物生长模拟模型的研究进展近年来，作物生长模拟模型的研究取得了显著的进展。
一方面，模型的复杂性和精度不断提高，能够更准确地模拟作物的生长过程和环境影响。
另一方面，模型的应用范围也在不断扩大，从单纯的科研工具发展成为农业生产的重要工具。
此外，随着计算机技术的发展，作物生长模拟模型已经成为现代农业信息技术的重要组成部分。
四、作物生长模拟模型的应用作物生长模拟模型在农业生产和研究中有着广泛的应用。
首先，它可以帮助农民优化种植计划，提高作物的产量和品质。
通过模拟不同种植条件下的作物生长情况，农民可以制定出更合理的种植计划，包括品种选择、播种时间、施肥策略等。
其次，它还可以帮助农业科学家研究作物的生理生态过程，揭示作物对环境变化的响应机制。
此外，作物生长模拟模型还可以用于农业气候适应、农业政策制定、农业资源管理等方面。
五、作物生长模拟模型的挑战与展望尽管作物生长模拟模型已经取得了显著的进展和应用，但仍面临一些挑战。
作物生长模型研究进展
作物生长模型研究进展作物生长模型研究进展随着全球人口的不断增长以及气候变化的加剧，如何实现粮食的可持续产出成为了摆在我们面前的一项巨大挑战。
作物生长模型的研究和应用成为了解决这一挑战的重要手段之一。
本文将对作物生长模型的研究进展进行探讨。
一、作物生长模型的基本概念和应用领域作物生长模型是指对作物生长和发育过程中各种环境因素和生理过程进行描述和预测的数学模型。
它可以通过模拟和预测作物的生长和产量，帮助农民和决策者进行决策和管理。
作物生长模型广泛应用于农业生产管理、气候变化研究、农作物品种选育以及作物生产系统优化等领域。
二、作物生长模型的研究方法与技术1. 数学统计模型数学统计模型主要利用统计学方法对作物生长过程中的生理特征和环境因素进行数学描述和分析。
常见的统计模型包括线性回归模型、非线性回归模型、时间序列模型等。
这些模型可以通过统计学方法对大量的实验数据进行拟合和优化，从而得到对作物生长的描述和预测。
2. 生理生态模型生理生态模型是通过对作物的生理特性和生态环境进行定量描述和建模，来模拟和预测作物生长和产量的变化。
这种模型一般基于作物生理生态过程，包括光合作用、呼吸作用、水分吸收和转运以及养分吸收等。
生理生态模型常用于研究作物对环境因素的响应，如光照、温度、湿度等。
3. 作物生长模拟系统作物生长模拟系统是一种综合应用各种数学模型和技术手段，对作物生长和发育进行全面模拟和预测的系统。
这种系统通常包括计算机模型、决策支持系统、数据库等。
作物生长模拟系统能够对作物在不同环境条件下的生长和产量进行动态模拟，为农民和决策者提供科学依据。
三、作物生长模型的研究进展与应用案例1. 农业生产管理作物生长模型能够通过对降雨量、温度、光照等环境因素的预测，帮助农民合理安排种植时间和施肥量，优化农作物生产管理。
例如，利用作物生长模型可以根据气象预报确定合适的灌溉时间和水量，从而提高作物的产量和品质。
2. 气候变化研究作物生长模型可用于研究气候变化对农作物生产的影响及适应策略。
水稻生长模型的建立及其应用
水稻生长模型的建立及其应用水稻作为我国的主要粮食作物，在国民经济和人民生活中具有重要的地位。
因此，研究水稻的生长模型和应用，对于提高水稻产量、优化种植结构、实现粮食安全，具有重要的意义。
本文将介绍水稻生长模型的建立和应用。
一、水稻生长模型的建立水稻的生长过程是一个复杂的生物过程，包括种子萌发、幼苗生长、分蘖、抽穗、灌浆、成熟等多个阶段。
为了研究水稻的生长规律，建立水稻生长模型是必要的。
目前，建立水稻生长模型主要采用数学模型和计算机模拟技术。
1. 数学模型法数学模型法是基于数学理论及实验数据分析的方法，通过建立动态数学模型，来表述水稻生长的规律和机理，得出各个生长发育阶段的关键指标。
比如用微分方程组描述水稻的生长过程，这些方程组包括生物量、土壤水分、光照、温度、CO2浓度等因素，可以对生长过程进行模拟。
2. 计算机模拟法计算机模拟法是采用计算机模拟技术，代替实验和观测来探讨水稻生长过程中的各种因素与生长发育的相关关系。
这种方法需要依靠计算机编程，选择生长发育的关键指标，对于模型中的参数，有些可以直接测定，而有些则需要进行估计和校准。
二、水稻生长模型的应用水稻生长模型的应用主要有以下几个方面。
1. 优化水稻种植结构通过对水稻不同品种、生长场地、气候环境、水肥管理等因素进行模拟，可以选择出适合不同环境条件的水稻品种，使得种植结构更加合理，提高水稻的产量和品质。
2. 确定水稻的最佳生长期在制定水稻种植方案和农业生产计划时，通过水稻生长模型的模拟分析，可以确定水稻各个重要生长阶段的时间和持续时间，以便预测产量和收获时间，从而规划和优化农业生产的过程。
3. 改善水稻生长环境通过对水稻生长模型的参数进行变化，可以模拟不同的种植环境，确定最适宜的光照、温度、湿度、土壤肥力等因素，从而提高水稻的生长速度和产量。
4. 预测水稻灾害通过对水稻生长模型的建立和应用，可以预测水稻可能遭受的天气灾害，如干旱、洪涝、暴雨等。
《2024年作物生长模拟模型研究和应用综述》范文
《作物生长模拟模型研究和应用综述》篇一一、引言随着科技的发展和人们对农业生产需求的提升，作物生长模拟模型作为现代农业科技的重要工具，在农业生产中发挥着越来越重要的作用。
本文旨在全面综述作物生长模拟模型的研究进展和应用现状，以期为相关研究和实践提供参考。
二、作物生长模拟模型的研究进展（一）模型发展历程作物生长模拟模型的发展历程可以追溯到上世纪60年代。
随着计算机技术的进步和农业生态学、生理学等学科的发展，作物生长模拟模型逐渐发展成为一种具有重要意义的科研工具。
早期模型主要关注作物的生长过程，逐步发展到现在涵盖了作物的生理生化过程、土壤环境、气候条件等多个方面。
（二）模型理论基础作物生长模拟模型的理论基础主要包括作物生理学、生态学、气象学、土壤学等多个学科。
这些学科的理论为模型的构建提供了重要的依据，使模型能够更准确地反映作物的生长过程。
（三）模型分类与特点根据应用范围和功能，作物生长模拟模型可分为通用型和专用型。
通用型模型适用于多种作物，具有较高的灵活性和通用性；专用型模型则针对特定作物或特定区域进行优化，具有较高的针对性和准确性。
此外，根据模型的复杂程度和功能，还可分为静态模型和动态模型。
三、作物生长模拟模型的应用（一）农业生产管理作物生长模拟模型在农业生产管理中发挥着重要作用。
通过模拟作物的生长过程，可以帮助农民制定科学的种植计划，优化农业资源配置，提高农业生产效率。
此外，模型还可以预测作物的生长状况和产量，为农业生产决策提供依据。
（二）气候变化影响评估气候变化对农业生产的影响已成为全球关注的焦点。
作物生长模拟模型可以用于评估气候变化对作物生长的影响，预测未来作物的产量变化，为应对气候变化的农业适应策略提供科学依据。
（三）农业生态研究作物生长模拟模型还可以用于农业生态研究。
通过模拟不同生态系统下的作物生长过程，可以研究作物的生态适应性、土壤环境变化、气候变化对生态系统的影响等问题，为农业可持续发展提供科学依据。
农作物生长模拟模型的建立与应用研究
农作物生长模拟模型的建立与应用研究随着科技的不断发展，模拟模型的应用越来越普及。
当我们将模拟模型应用到农业生产中，可以提高农业生产效率，节约资源，为人类的食品安全保障做出贡献。
文章探讨农作物生长模拟模型的建立和应用研究。
一、农作物生长模拟模型的理论农作物生长模拟模型基于作物的生长规律，将种植条件、环境因素等关键因素纳入模拟训练，从而模拟出作物在整个生长过程中的状态与变化规律，为提高农业生产提供基础数据。
为了建立一个完整的模型，需要包含以下关键元素：1.环境因素：先决植株生长的因素，如光照、温度、湿度。
2.生理因素：植株生长发育的内在机制，如光合作用、营养吸收。
3.物化因素：植株生长的物理设施，如农田的土壤、施肥等。
综合考虑环境、生理和物化因素三个方面，建立模拟模型，选择不同的数据特征来评估模型的有效性和适用性。
二、农作物生长模拟模型的建立1.模型确定选择合适的模型结构是模拟模型建立的第一步。
模型可以分为物理模型、统计模型和机器学习模型。
农作物生长模拟模型应用最广泛的是统计模型，根据环境因素和生理因素复杂性不同，可以选择线性统计模型、非线性统计模型和时变统计模型。
模型建立过程应采用多种验证方法，如交叉验证和留一法，确保模型的准确性和精确性。
2.数据采集数据采集通常是建立模拟模型的瓶颈之一。
农作物生长模拟模型的数据来源包括田间实验、实际观测和遥感数据等。
现在许多农田会采用自动化技术进行数据采集和处理，这对模型的稳定性和精度提高至关重要。
3.建模过程经过上述模型和数据准备后，接下来进行模拟编程。
建模过程应该遵循简单而精确的策略。
模型应该精确反映实际农业生产中常见的变化和偏差，避免模型复杂而不精确的现象。
建模过程中，应将模型的过程细化分解，方便后续的数据分析和修正。
4.模型修正模拟模型的预测能力是建模过程的核心问题之一，模型的误差来源于模型本身和数据偏差。
模型修正的过程中，通常需要进行数据增强和模型参数调整。
农业信息技术第六章作物模拟模型ppt课件
作者或发表者及发表年份 C.T. de Wit （1978） Williams等（1984） Penning de Vries等（1989） TAES-BRC（2003） Van Keulen等（1982） van Keulen等（1986） Stockle等（1991） Kiniry等（1991） Halvorson等（1982） Woldren（1984） Shaffer等（1987） Hayes等（1982） Parton等（1992） 陈家麟等（1994） Littleboy等（1989） APSRU（2001） 胡克林等（2007）
⑥叶面积增长模型 ⑦发育和器官形成模型 ⑧衰老模型 ⑨田间管理措施模型
模拟结果 的数据或 图形
作物生长模型的结构框图
已发表的大田作物生长模型名录 (单作物专用模型)
作物 小麦
模型名称 CERES-Wheat CERES-Wheat（氮素版） TAMW （未定名） SIMTAG WHEATSM CROPSIM-WHEAT AFRCWHEAT WCSODS WheatGrow
作者或发表者及发表年份 Ritchie（1985） Godwin等（1985） Maas和Arkin（1980） Aggarwal等（1989） Stapper（1984） 冯利平（1997） Hunt等（1995） Porter等（1993） 高亮之等（1998） 曹卫星等（1996）
第三层次模型关系图 （Penning de Vries等，1989）（引自潘学标，2003）
第一节 作物生长模型研究及其应用
二、作物生长模型的类型与结构
（二）作物生长模型的结构
输入模块
模拟模块
输出与分析模块
气候数据 土壤数据 作物数据
农田作物生长模型与决策支持系统
农田作物生长模型与决策支持系统农田作物生长模型与决策支持系统引言农业是国民经济的基础，而农田作物的生长与产量直接关系到农民的收入、粮食安全以及国家经济发展。
为了提高农田作物的产量和质量，农业界研发出了许多农田作物生长模型和决策支持系统。
本文将详细介绍农田作物生长模型和决策支持系统的定义、作用、特点以及应用。
一、农田作物生长模型的定义与作用农田作物生长模型是指通过数学和统计学的方法，对农田作物的生长过程进行可视化地描述与模拟。
它能够考虑到气象、土壤、水分、养分等多种因素的影响，从而预测农田作物的生长发育进程、农艺技术效果以及产量水平。
农田作物生长模型在农业科学研究和决策支持方面具有重要作用。
首先，农田作物生长模型可以帮助农业科研人员更好地认识和理解作物的生长规律。
通过对作物生长过程的深入研究和模拟，可以揭示作物生长的关键因素、时段和机制，为农艺技术的改进、病虫害防控策略的制定提供理论依据。
其次，农田作物生长模型可以帮助农民调整生产策略和技术手段，提高作物的产量和品质。
通过模拟不同的农艺技术措施和环境条件对作物生长的影响，农民可以选择最佳的播种日期、施肥量、灌溉频率等措施，从而优化生产过程，提高经济效益。
最后，农田作物生长模型可以用于长期气候变化和环境污染对农业的影响评估。
面对全球气候变暖和环境污染的挑战，农田作物生长模型可以帮助政府和农业决策者预测未来农田作物产量的变化、病虫害的发生频率以及适应性措施的制定。
二、决策支持系统的定义与特点决策支持系统是指利用计算机和信息技术等手段，为决策者提供决策过程中所需的信息和工具的系统。
农田作物生长模型是决策支持系统的重要组成部分，它具有以下几个特点。
首先，决策支持系统是以决策为核心的，旨在帮助决策者做出科学、准确的决策。
农田作物生长模型作为决策支持系统的一部分，通过模拟和预测作物的生长情况，为农业决策提供科学的依据和参考。
其次，决策支持系统是一种综合性的系统，它可以整合和分析来自不同数据源的信息。
植物生长模型研究及其在农业领域中的应用
植物生长模型研究及其在农业领域中的应用由于农业领域对于植物的生长和发育过程有着重要的需求，植物生长模型的研究和应用在农业领域中变得越来越重要。
通过建立合理的植物生长模型，可以帮助农业生产者更好地理解植物生长规律，预测植物的生长和发育过程，优化种植管理决策，提高农业生产效益。
首先，植物生长模型可以帮助农业生产者理解植物生长规律。
通过收集和分析植物的生长和发育数据，可以建立植物生长模型，从而揭示植物生长的内在机制和规律。
利用植物生长模型，农业生产者可以了解植物的生育期、发育速率以及影响植物生长的因素。
这对于种植者来说非常重要，因为他们可以根据不同的作物和环境条件，制定相应的种植管理措施，以促进植物的生长和发育。
其次，植物生长模型可以用于预测植物的生长和发育过程。
通过对植物生长模型进行参数的校准和验证，可以建立准确的植物生长模型，并根据模型对植物的生长和发育进行预测。
这对于农业生产者来说是非常有益的，因为他们可以提前了解植物的生长趋势和发育状态，合理安排种植计划，并采取相应的农艺措施来保证农作物的生长和发育。
此外，植物生长模型还可以帮助农业生产者优化种植管理决策，提高农业生产效益。
通过对植物生长模型进行模拟和优化，农业生产者可以找到最优的种植管理策略，以最大程度地提高农作物的产量和品质。
例如，通过模型模拟和优化施肥水平、灌溉水量、病虫害防治策略等，可以减少资源浪费，提高农业生产效益。
最后，植物生长模型的研究和应用还可以为农业科学的发展提供支持。
通过对植物生长模型的不断完善和改进，可以更好地理解植物的生长和发育过程，揭示植物生长的规律和机制，推动农业科学的进一步发展。
总之，植物生长模型的研究和应用在农业领域中具有重要的意义。
通过建立合理的植物生长模型，可以帮助农业生产者更好地理解植物生长规律，预测植物的生长和发育过程，优化种植管理决策，提高农业生产效益。
这对于促进农业的可持续发展，提高农业生产水平具有重要的价值和意义。
农作物生长模型在农业生产中的应用
农作物生长模型在农业生产中的应用随着科学技术的发展，农业生产中引入了许多新技术，其中农作物生长模型是一种非常重要的技术。
农作物生长模型是通过数学模型来模拟和预测农作物的生长过程。
在农业生产中，农作物生长模型可以帮助农民合理使用农业资源，提高农作物的产量和质量，减少浪费和环境污染。
农作物生长模型的原理是基于农作物生长发育的生物学规律进行建模。
在模型中，农作物被分为不同的生长阶段，每个生长阶段都有不同的生长速率和生理特征。
同时，模型还考虑了生长环境和管理措施对农作物生长的影响，例如温度、光照、水分、施肥等因素。
通过对这些因素进行综合分析，建立的模型可以对农作物的生长情况进行准确预测。
农作物生长模型在农业生产中有着广泛的应用。
首先，农作物生长模型可以帮助农民优化农业生产方案。
通过模型的预测，农民可以根据不同的生长期和生长环境，确定合适的施肥、灌溉、病虫害防治等管理措施。
这样可以减少施肥浪费、防治病虫害，从而提高农作物的成活率和产量。
其次，农作物生长模型可以帮助农民制定农业生产计划。
通过模型的预测，农民可以提前了解农作物的生长情况，从而调整种植时间、生长环境等条件。
这样可以避免生长期的重叠，调整生产结构，提高农作物的质量和市场竞争力。
除此之外，农作物生长模型还可以为农业科学研究提供有力的支持。
通过对农作物生长模型的研究，人们可以深入理解农作物的生长规律和生命周期，探讨农业生态环境和资源利用效率的优化途径。
同时，农作物生长模型还可以为农业科学研究提供数据和方法，推动农业生产技术不断更新和进步。
总的来说，农作物生长模型是一种非常有价值的技术。
它可以帮助人们更好地利用农业资源，提高农作物的产量和质量，减少浪费和环境污染。
随着科学技术的不断发展，农作物生长模型在农业生产中的应用也将不断拓展和深化。
我们相信，在不久的将来，农作物生长模型将会发挥越来越重要的作用，为农业生产注入更多的活力和动力。
粮食作物生长模型的构建及应用分析
粮食作物生长模型的构建及应用分析随着人口的不断增长和全球气候变化的影响，粮食安全问题越来越引起广泛关注。
而粮食作物生长模型的构建和应用则是探索粮食生产的重要途径之一。
一、粮食作物生长模型的构建粮食作物生长模型是指通过对环境因素进行数学模拟，来预测作物在不同环境条件下的生长，产量和质量的模型。
构建模型需要考虑到作物生长的各个方面，包括开花，授粉，结实，生育期等等。
1. 环境因素环境因素是影响作物生长最为重要的因素之一。
其中土壤规模，光照，温度，湿度和营养物质等都会直接对作物的生长产生影响。
而如何将这些因素整合起来，进行复杂的计算，就需要依靠计算机技术的应用。
2. 计算机技术计算机技术的应用是构建粮食作物生长模型不可或缺的一步。
计算机技术可以帮助我们将各种环境因素进行数学模拟，从而得出一个精准的生长模型。
此外，还可以进行大规模数据的处理和存储，方便以后的分析应用。
二、粮食作物生长模型的应用分析粮食作物生长模型的应用可以帮助我们预测作物的产量和质量，进而进行适当的管理和调控，提高作物的生产效率。
下面我们分别从几个方面进行具体分析。
1. 精准施肥基于粮食作物的生长模型，可以通过对不同区块的土壤质量，环境因素，以及作物状态进行分析，从而设计出一套精准的施肥方案。
这样可以最大限度地发挥肥料的作用，同时避免过量的施肥造成负面影响。
2. 健康防护通过对作物病虫害和天敌的种类和数量进行分析，可以运用生长模拟技术，从而预测出作物收获前可能出现的问题。
这能够为我们在收获时提供准确的决策，以降低作物发生病虫害的风险。
3. 调节农事管理基于生长模拟，还可以为不同环境条件下的作物设计一套最优管理方案。
比如，不同植株密度的组合，对光照和温度的调节等等。
这样，就可以在保证高产的同时，尽可能节约资源，提高效益。
三、展望虽然目前粮食作物生长模型的应用还处于探索阶段，但基于生长模拟技术的开发和推广无疑是未来的趋势。
将更多的科技力量投入到粮食作物生长模型的研发和应用中，将有力促进全球粮食生产的发展。
农作物生长模型的建立与应用研究
农作物生长模型的建立与应用研究随着农业科技的不断发展，农作物生长模型成为了农业生产中一个重要的工具。
通过建立和应用农作物生长模型，农民能够更好地了解和掌握农作物的生长规律，从而优化农事管理和提高产量。
本文将探讨农作物生长模型的建立方法和应用研究。
一、农作物生长模型的建立农作物生长模型是通过对农作物生长过程中的关键参数进行建模和仿真，来模拟和预测农作物在不同环境条件下的生长发育情况。
常见的农作物生长模型包括生理模型、统计模型和物理模型等。
1. 生理模型：生理模型是基于农作物的生长生理学原理进行建立的，考虑了农作物的生理过程和环境因素对生长发育的影响。
常用的生理模型有CERES模型、AquaCrop模型等。
2. 统计模型：统计模型是通过对大量的农作物实验数据进行统计分析，建立数学模型，从而预测农作物的生长发育情况。
常用的统计模型有线性回归模型、多元回归模型等。
3. 物理模型：物理模型是通过考虑农作物的生物物理过程和环境因素，建立物理方程，从而模拟农作物的生长情况。
常用的物理模型有传热传质模型、数值模拟模型等。
二、农作物生长模型的应用研究农作物生长模型在农业生产中具有广泛的应用价值。
下面将分别从农事管理、气候变化和农作物产量预测方面介绍其应用。
1. 农事管理：通过农作物生长模型，农民可以根据预测结果科学地制定农事管理措施。
比如，在播种期选择合适的品种和密度、科学施肥、合理灌溉等，都可以通过模型来预测农作物的生长情况，从而提高农作物的产量和质量。
2. 气候变化：随着全球气候变化的加剧，农业生产面临着更大的风险和挑战。
农作物生长模型可以帮助农业从业者预测不同气候条件下的作物生长情况，提前采取应对措施，减少气候变化对农作物产量的不利影响。
3. 农作物产量预测：农作物生长模型可以用于农作物产量的预测。
通过模型，结合实时的气象数据、土壤湿度等关键信息，可以准确地预测农作物的产量，并给出产量波动的可信度。
这对于农业生产计划、市场预测等都具有重要意义。
第三章_作物生长的模型模拟-end
作物阶段发育，形态发生 生长，生物量积累和分配 土壤水分平衡
高粱 谷子 大麦 棉花 冬小麦 大豆 大豆 花生 玉米 马铃薯 甜菜 棉花
棉花
作物土壤氮平衡
光合作用，呼吸，蒸腾，产量 生长，形态发生 土壤水分平衡，氮素平衡 光合作用，生物量积累和分配， 氮素固定，籽粒数量和大小形成 过程
根、块茎、茎、叶的生长量，器 官的生长发育 生育发展，开花， 果实形成和叶片死亡 光合，呼吸，蒸腾，径流， 排水，氮素吸收，反硝化作 用，淋溶，形态发生和生长
作物生长分析法开始主要用于干物质重、叶面积、净同化 率等的计算和冠层光合作用的研究，其后逐渐发展到光合 作用的模拟研究。
机理模型阶段
由于相关分析和回归分析方法并不能对有关数量关系从机 理上作合理解释，且回归参数的生物意义不甚明确。因此， 人们开始广泛而深入的作物生长机理模型研究。所谓机理 模型是用水平i-1上的属性来描述水平i上各属性的行为； 而经验模型仅在水平i上工作，建立水平i•上各属性的相关 关系（如图）。
思想萌芽阶段（经验模型阶段）
作物模拟研究思想产生于作物生长分析方法，该方法的要 旨是应用数学描述方法（主要用微积分法）研究作物的生 长过程。
世纪初， Gregory(•1917)•和Blackman(1919)提出作物 生长分析法，认为既然作物产量都是以干物质重量来衡量， 那么作物生长分析就应以植株干物质增长过程为中心进行 研究。生长分析法的实际操作就是每隔一定天数进行取样， 测定叶面积和各器官干物重。这一方法与光合作用这一生 理功能密切结合。Gregory据此建立了作物生长净同化率 模型；Blackman•则认为作物干物质生产增长率符合“复 利法则”模型。1921年Fisher总结两人的思想提出了作物 相对生长率模型。
农作物生长模拟
汇报人：
时间：2024年X月
●01
第一章 农作物生长模拟简 介
农作物生长模拟概述
农作物生长模拟是利用计算机技术模拟农作物 在不同环境条件下的生长发育过程。通过数学 模型和计算机算法，可以模拟作物在不同气候、 土壤以及管理措施下的生长情况，为农业生产 提供科学依据。
农作物生长模拟的意义
农作物生长模拟技术的不断发展将为农业生产 提供更多有效的决策支持。面对挑战，需要持 续创新和合作，推动农作物生长模拟技术迈向 更高水平。
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CERES模型 基于作物生理过程的模 拟 适用于不同作物种类
STICS模型 结合土壤水分和养分模 拟 主要用于欧洲地区农作 物
AquaCrop模型
专注于干旱地区作物水 分利用 适用于有限水资源的地 区 其他模型
还有许多其他模型，各 自有特点和适用范围
模型参数的重要性
模型参数的确定对于模拟结果影响很大，不同 的参数设定会导致不同的模拟效果。因此，通 过实地调查、实验研究和数据分析，得出精准 的模拟参数至关重要。
模拟结果可为农民提供 准确的决策支持
提高产量质量
根据模拟结果调整管 理措施，提高产量质 量
降低生产成本
通过模拟优化生产方案， 降低生产成本
农作物生长模拟技术发展趋势
随着农业信息技术的发展，农作物生长模拟技 术也在不断创新和完善。未来，农作物生长模 拟将更加智能化、精准化，为农业生产提供更 多可能性和便利，成为农业现代化发展的有力 支撑。
模型参数的确定
实地调查
通过调查田间作物生长 情况获取数据
数据分析
分析历史数据和现有 研究成果
实验研究
通过科学实验获取作物 生长数据
作物生长模拟模型研究和应用综述
作物生长模拟模型研究和应用综述作物生长模拟模型研究和应用综述摘要：作物生长模拟模型是农业科学领域中的重要工具，可以帮助农业科学家和农民预测作物的生长过程和产量。
本综述主要介绍了作物生长模拟模型的种类、发展历程以及在不同领域的应用。
作物生长模拟模型的研究还面临一些挑战，包括数据获取、参数估计和模型验证等问题。
然而，随着计算机技术的进步，越来越多的优秀模型被开发出来，并广泛应用于农业生产实践中。
这些模型为农民与决策者提供了科学的依据，促进了农业生产的经济效益和可持续发展。
关键词：作物生长模拟模型，预测，生产实践，经济效益，可持续发展引言随着全球人口的不断增长和气候变化的不确定性，如何有效提高农业生产的可持续性成为亟待解决的问题。
作为农业科学领域的重要工具，作物生长模拟模型被广泛应用于作物生长预测、管理决策和政策制定等方面。
本综述将介绍作物生长模拟模型的发展历程、不同类型的模型以及在农业生产实践中的应用，旨在加深人们对作物生长模拟模型的了解，促进农业生产的可持续发展。
一、作物生长模拟模型的发展历程作物生长模拟模型的发展始于20世纪60年代。
最早的模型主要基于经验公式和统计学方法，缺乏理论依据和实验验证。
随着计算机技术的发展和数理统计方法在农业领域的应用，作物生长模拟模型逐渐从经验模型转向基于生理和生态学原理的机理模型。
例如，生长分析法、温度积累模型和光合作用模型等成为研究的热点，并取得了显著的成果。
目前，作物生长模拟模型已经发展到第三代，主要表现为机理模型与统计模型的结合，不断提高模型的准确性和适用性。
二、不同类型的作物生长模拟模型根据模拟目标和数据要求，作物生长模拟模型可以分为多个类型。
常用的模型类型包括物候模型、生长模型、气象模型和耕作模型等。
物候模型主要用于描述作物发育的时空特征，是作物生长模拟模型的基础。
生长模型则主要用于模拟作物生长过程中的光合作用、蒸腾作用和养分吸收等生理过程。
气象模型用于预测气候因素对作物生长的影响，而耕作模型则研究人为干扰对作物生长的影响。
农作物生长模型在农业生产中的应用研究
农作物生长模型在农业生产中的应用研究第一章引言随着人口的增加和社会经济的发展，农业生产对粮食和经济作物的需求不断增加。
然而，气候变化、土壤质量和水资源等不稳定因素对农作物生产带来了巨大挑战。
为了提高农作物生产的稳定性和预测性，农作物生长模型成为一种重要工具。
本文将探讨农作物生长模型的应用研究，并展望其未来发展前景。
第二章农作物生长模型的原理农作物生长模型是通过模拟和评估作物生长的物理和生理过程来预测作物的生长和产量。
它基于大量的实验数据和统计分析，结合气象、土壤和作物特性等因素，建立了一套数学方程和计算模型。
这些模型可以分为统计模型、过程模型和机器学习模型三类。
第三章农作物生长模型的应用农作物生长模型在农业生产中有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 品种选择：通过模拟不同作物品种在不同生态环境下的生长和产量，农作物生长模型可以帮助农民选择适合当地条件的品种。
这样可以最大限度地提高产量，降低生产风险。
2. 施肥管理：农作物生长模型可以根据土壤养分含量、作物需求和环境条件等因素，优化施肥方案。
合理的施肥管理可以提高养分利用率，减少环境污染。
3. 灌溉决策：通过模拟土壤含水量、作物需水量和降水情况等因素，农作物生长模型可以指导农民合理制定灌溉计划，避免水分浪费和农作物的过度灌溉。
4. 病虫害预警：农作物生长模型可以利用作物生长和气象数据，提前预警作物病虫害的发生和流行趋势。
这样可以及时采取措施，减少病虫害对农作物的损害。
5. 气候变化影响评估：农作物生长模型可以模拟不同气候变化情景下的农作物生长和产量，评估气候变化对农业生产的影响。
这对于制定适应性农业政策和调整种植结构具有重要意义。
第四章农作物生长模型的挑战与前景农作物生长模型虽然在农业生产中发挥了重要作用，但仍存在一些挑战。
首先，模型的准确性和实用性需要不断提高，需要更多实地观测数据和模型验证。
其次，不同农作物的生长特性和环境适应性差异较大，需要进一步改进模型的适用性。
植物生长模型研究及其在农业领域中的应用
植物生长模型研究及其在农业领域中的应用植物生长模型是指通过各种科学手段对植物生长过程进行建模和仿真，以揭示植物内部结构和功能之间的关系，从而为农业领域中的植物生长和发展研究提供科学基础和技术支持。
近年来，随着计算机技术和人工智能技术的不断发展和进步，植物生长模型研究也愈加成熟和深入。
一、植物生长模型的研究方法植物生长模型的建立和研究主要采用三种方法：数学模型、计算模拟和实验验证。
其中，数学模型是指通过各种数学手段建立模型，并对其进行理论分析和计算；计算模拟是指利用计算机技术对模型进行仿真和模拟，并进行数据分析和可视化展示；实验验证是指通过实验手段对模型进行验证和修正，以提高其准确性和可靠性。
二、植物生长模型的应用植物生长模型在农业领域中的应用主要包括以下几个方面：1.农作物种植优化植物生长模型可以通过对农作物的生长规律和环境因素的影响进行分析和模拟，为农业生产提供优化种植方案。
例如，利用模型对作物的种植时间、密度、养分和水分等进行优化，可以提高作物的产量和品质，降低种植成本和风险。
2.植物病虫害预测植物生长模型可以通过对植物生长过程中病虫害发生和传播的分析和模拟，预测病虫害的发生和扩散趋势，提前采取防治措施，避免病虫害对作物产量和质量的影响。
3.新品种研发和评估植物生长模型可以通过对不同品种在不同环境条件下的生长规律进行模拟和比较，评估不同品种的适应性和生长能力，并为新品种的研发和选育提供科学参考和指导。
4.植物生态环境保护植物生长模型可以通过对植物在不同环境条件下的生长反应和适应策略进行模拟和分析，解析环境因素对植物生长和生态系统的影响机制，为植物生态环境保护提供科学依据和方法。
三、未来发展趋势未来，随着生物学、计算机技术和人工智能等领域的不断交叉和融合，植物生长模型的研究和应用将进一步发展和深入。
具体来说，可以从以下几个方面进行探索和研究：1.多学科交叉融合植物生长模型的研究需要从生物学、计算机科学、数学等多个学科进行交叉和融合，整合不同学科的理论和方法，提高模型的复杂度和准确度。
作物生长模拟模型及其应用
502
应 用 生 态 学 报 10 卷
表 1 国内外研制的主要作物生长模拟模型 Table 1 Main crop growth model developed in China and abroad
Key words Crop growt h model , Simulation , Application.
1 引 言
作物生长模拟技术是 60 年代初在欧洲及美国出 现的 ,其思想方法是从工业生产分析所用的系统工程 方法借鉴而来. 1965 年荷兰的作物生长系统分析及模 拟先驱 de Wit 扩展了前人的有关作物对光截获和转 化 、叶层光合作用的知识 ,并构建了作物冠层的光合作 用模型[19 ] . 他的开创性工作及后来的类似研究 ,加上 计算机科学技术的飞速发展 ,导致在作物光合作用 、生 长过程模型研究的广泛开展[3 ,20 ,23 ] . 现今 ,在工业发 达的国家 ,仿真模拟已经成为广泛使用的技术工具 ,但 在发展中国家仍然处在起步阶段. 近十几年来 ,美国及 国际上的主要农业研究刊物都发表了许多有关作物生 长模型的研究与应用的论文. 在全球主要有两大研究 机构在进行作物生产模拟研究 、应用与推广工作 ,即荷 兰的瓦赫宁根农业大学的理论生态系 ( TPE2WAU) 、 土壤肥力与农业生物研究所 (AB2DLO) 及美国的德州 大学实验站和国际农业技术推广网络 ( IBSNA T) ,澳 大利亚及欧洲现在也在研究开发作物生长及农业生态 模型.
CSM P
1989 高亮之等
1989 戚昌翰等
1989 Martin Kropff 1990
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BASIC BASIC
FSE
究开发中[24 ,36 ] .
3 作物生长模拟模型的特性
作物生长模拟模型是动态的 、解释性的模型. 通常 借助 Forester (1961) 的状态变量法来研究作物系统组 成成分之间的关系 ,即使是最简单的状态反馈图 ,也始 终包含一个状态变量 ,其变化受制于一个速率和一个 从状态到速率的信息流 ,因此作物生长模拟是一个动 态的模拟过程. 生物科学的特点是将复杂的有机生命 体区分成不同等级的系统进行研究 ,并将其概念化 (分 子 、细胞器 、细胞 、器官 、植株个体 、种群与群落) . 而这 种划分是区分解释性和描述性模式的起点[12 ] . 在解释 性的作物生长模拟方法中 ,可以使用子模式的方式去 体现叶子 、细胞 、气孔的活动或光合作用过程. 例如 ,叶 片光合作用及反应过程特性是低层次的细胞和叶绿素 反应过程的结果 ,而冠层光合作用是所有叶片光合作 用的集合 ,所以通常在较低系统内的过程结合为一个 模式 ,而在较高系统层次上了解认识有机体的活动现 象并输出其结果到其它过程之中 ,这在荷兰的作物模 型中最为典型. 然而 ,子模式之间通常并非是有序进行 的 ,它们相互之间处于平行或者连续进行方式中 ,因而 常采用分层嵌套方式来处理. 但各种过程的时间系数 或对外界反应时间是不一致的 ,因此如不注意会导致 生长模拟的许多严重问题. 其次 ,作物生长模型的解释 性是因为模型包含的速率变量计算是基于最基本的生 理和生物化学过程的解释知识. 由于作物生长过程是一个连续过程 ,因此 ,这样一 个过程总是由积分来完成的 ,通过引进一些边界条件 及限制因素而将微分方程转化为差分方程并进行积
CSM P
1989 高亮之等
1989 戚昌翰等
1989 Martin Kropff 1990
RICEMOD 水稻 RICAM 水稻 OR YZA21 水稻
气象因素 ,作物参数
气象因素 ,作物参数
气象因素 ,作物参数 管理因子
生长期 ,形态发育 ,
1
产量 ,分蘖动态
生长期 、形态发育 、产量
1
潜在产量 ,生育期 、形态发育等 1
杨京平 3 3 王兆骞 (浙江大学农业生态研究所 ,杭州 310029)
【摘要】 论述了作物生长模型在国内外的研究及其发展过程 ,作物模型的机理及在农业生产中的作用 ,对作物 生长模型在生产应用中存在的问题及今后的发展方向进行了讨论.
关键词 作物生长模型 模拟 应用
Crop growth simulation model and its application. Yang Jingping and Wang Zhaoqian ( Instit ute of A gricult u ral E2 cology , Zhejiang U niversity , Hangz hou 310029) . 2Chi n . J . A ppl . Ecol . ,1999 , 10 (4) :501～505. This paper reviewed t he present situation of related study development of Crop Growt h Simulation Model ( CGSM) , and its mechanism and role in agricultural production. The existing problems of t he model in application and its devel2 opmental direction in future were also discussed.
应 用 生 态 学 报 1999 年 8 月 第 10 卷 第 4 期 CHIN ESE J OU RNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Aug. 1999 ,10 (4) ∶501～505
作 物 生 长 模 拟 模 型 及 其 应 用3
小麦等作物
分 、日长 、作物参数
积 ,根长度与密度 ,生育期
PO TA TO 马铃薯
空气温度及变幅 ,
根 、块茎 、茎 、叶的生
1
土壤温度 ,作物参数
长量 ,器官的生长发育
SUCROS 谷类作物
气象要素 ,田间参数 ,
形态发育 ,地上各个器官干重 , 1
作物参数
叶面积指数
CSM P FO R TRAN FO R TRAN FO R TRAN FO R TRAN
2 作物生长模拟模型
模型是对所研究的系统简化与概要的描述[12 ] ,因 此作物生长模拟模型是利用计算机技术借助数学模型 对作物2土壤2大气系统中作物的生长发育及产量形成 与外界环境的系统组成与变化进行动态仿真的过程. 这种模拟是对作物生理生态过程的动态与概要描述. 由于计算机科学的发展 ,目前国内外一些研究人
3 荷兰及国际水稻研究所合作资助项目 (SARP2 Ⅲ) . 3 3 通讯联系人. 1997 - 05 - 20 收稿 ,1997 - 10 - 27 接受.
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应 用 生 态 学 报 10 卷
表 1 国内外研制的主要作物生长模拟模型 Table 1 Main crop growth model developed in China and abroad
分 ,大量作物模拟因子都使用逐日的积分时段. 在表 1 中 ,多数模型的积分时间步长为 1d ,这是因为与作物 生长的有关因子尤其是气象因子的强制函数日过程 (辐照与温度) 不能处理得令人满意有较大关系[12 ,30 ] .
4 作物生长模拟模型的应用
作物生长模型已经开始在发达及发展中国家应 用 ,我国通过引进国外模型及自主开发 ,也开始在作物 栽培及管理上加以应用[2 ,5 ,7 ,8 ] . 就目前作物生长模拟 模型研究与应用的功能来讲[1 ,5 ,12 ,16 ,30 ] ,主要在以下 几方面 : 4. 1 产量预测 Kropff [27 ]在国际水稻所运用 OR YZA21 探讨了热 带地区水稻产量的上限和不同因子决定产量潜力的大 小与范围 (作物冠层持续期 、碳水化合物从茎到籽粒的 转运率 、灌浆持续期和小花密度) ,其结果显著地影响 了国际水稻研究所设想的“超级稻”计划. Aggarwal 和 Penning de Vries[13 ]运用作物生长模型对春小麦在泰 国 、菲律宾 、印度尼西亚种植的可行性及生产潜力进行 了研究. 结果表明 ,在东南亚许多地区有种植春小麦的 潜力 ,其在灌溉稻田产量变化为 3. 0～5. 0t ·hm - 2 ,在 100～2000m 海拔内 ,每增加 400m 产量潜力增加 1. 0t ·hm - 2 ,在无灌溉地区产量潜力依赖于土壤深度及旱 季降雨量. 考虑播种时期及播种时土壤水分状况 ,春小 麦产 量 潜 力 为 灌 溉 稻 田 小 麦 潜 力 的 30 ～ 90 %. Matt hews[28 ]运用作物生长模型探讨了全球气候变化 对作物生产的影响. 高亮之等[5 ] 利用水稻种的模型估 算了杂交籼稻 、迟熟中籼 、常规中粳 、早熟晚粳品种在 长江流域的最适生产季节和产量 ,表明在 4 月 10 日到
员在作物生长模拟模型上进行的研究工作已经推出了 几种主要的模拟模型 (表 1) [6 ,12 ,16 ,30 ,34 ] . 从作物生长 模型的结构来看 ,它包括了作物生长发育的一些主要 过程 : 光合作用过程 、养分摄取 (地下根系的生长动 态) 、同化产物分配 、蒸腾作用过程 、生长和呼吸作用 、 叶片的生长与扩展和形态发育与衰老过程[11 ] . 大多数 模型都结合了上述所列的主要过程 ,并以多种方式来 处理这些过程. 由于作物生长系统的复杂性 ,因此要建 立的模型必须考虑各种外界的环境因素与变化过程对 作物本身的影响 ,这必然使模型变得庞大而失去实际 意义. 为此 1982 年 de Wit 和 Penning de Vries 提出了 将作物生长模拟划分为 4 个水平[12 ] ,1) 生产水平 1 : 潜在生产. 作物生长在水分与养分充分保证的条件下 , 其生长速率与产量潜力仅受温度与光照条件影响. 2) 生产水平 2 :水分限制下的生产. 作物生长过程中部分 时期受到水分短缺的影响 ,但养分充足. 3) 生产水平 3 :N 素限制下的生产. 作物生长过程中部分时期受到 N 素短缺的影响 ,其他时期受到水分与气候因子的影 响. 4) 生产水平 4 :养分限制下的生产. 作物生长过程 中部分时期受到 P 素或其他矿物元素短缺的影响 ,其 余时期受到 N 素 、水分和气候因子的影响. 在上述 4 种情况下 ,考虑害虫 、杂草的影响将进一步降低作物的 产量[12 ,26 ,30 ] . 但是实际作物生长过程并非如上所述的 4 种情况. 对照表 1 所列的作物生长模拟模型 ,目前所 研究与开发的作物生长模型主要是在第一及第二生产 水平上较多 ,而在第三水平的作物生长模型则仍在研
Key words Crop growt h model , Simulation , Application.
1 引 言
作物生长模拟技术是 60 年代初在欧洲及美国出 现的 ,其思想方法是从工业生产分析所用的系统工程 方法借鉴而来. 1965 年荷兰的作物生长系统分析及模 拟先驱 de Wit 扩展了前人的有关作物对光截获和转 化 、叶层光合作用的知识 ,并构建了作物冠层的光合作 用模型[19 ] . 他的开创性工作及后来的类似研究 ,加上 计算机科学技术的飞速发展 ,导致在作物光合作用 、生 长过程模型研究的广泛开展[3 ,20 ,23 ] . 现今 ,在工业发 达的国家 ,仿真模拟已经成为广泛使用的技术工具 ,但 在发展中国家仍然处在起步阶段. 近十几年来 ,美国及 国际上的主要农业研究刊物都发表了许多有关作物生 长模型的研究与应用的论文. 在全球主要有两大研究 机构在进行作物生产模拟研究 、应用与推广工作 ,即荷 兰的瓦赫宁根农业大学的理论生态系 ( TPE2WAU) 、 土壤肥力与农业生物研究所 (AB2DLO) 及美国的德州 大学实验站和国际农业技术推广网络 ( IBSNA T) ,澳 大利亚及欧洲现在也在研究开发作物生长及农业生态 模型.